一种高精度光固化3D打印陶瓷浆料及制备方法与流程

本发明涉及光固化3d打印材料，具体为一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料及制备方法。

背景技术：

1、光固化3d打印技术具有高精度的特点，可利用光固化陶瓷浆料制备复杂陶瓷零件。其原理是利用光敏树脂与陶瓷粉体进行混合，制备成高固含量的光敏陶瓷浆料，再通过光固化陶瓷3d打印设备制造陶瓷生坯，而后进行高温脱脂烧结得到复杂陶瓷零件。打印时，光投射到陶瓷浆料表面，浆料中的固体颗粒对光进行散射会降低零件的打印精度，通常在浆料中添加色料作为吸收剂，提高浆料的吸光率可有效提高打印精度；色料中通常含有无法高温烧结的重金属或碱金属元素，影响陶瓷零件的最终烧结性能，尤其是对于生物陶瓷而言会使材料带有细胞毒性。另外，加入的色料溶解在树脂中，只能够通过减小光在浆料中的穿透深度，不能降低粉体散射带来的影响。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料及制备方法，提高光固化陶瓷浆料的打印精度，同时保证不引入新的有害元素。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料，包括陶瓷粉体、乙醇、环氧树脂和固化剂，其中陶瓷粉体与乙醇的体积相等，环氧树脂为乙醇体积的1/40-1/20，且固化剂与环氧树脂比例为1：1。

5、优选的，其原料包括陶瓷粉体100g、乙醇25g、环氧树脂1g和固化剂1g。

6、优选的，其原料包括陶瓷粉体90g、乙醇25g、环氧树脂1g和固化剂1g。

7、优选的，其原料包括陶瓷粉体110g、乙醇25g、环氧树脂1g和固化剂1g。

8、优选的，所述陶瓷粉体为氧化铝粉。

9、本发明还提供了一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料的制备方法，具体包括以下步骤：

10、s1、将陶瓷粉体与乙醇、环氧树脂、固化剂均匀混合；

11、s2、将混合物50-80℃水浴搅拌，使得乙醇完全蒸发；

12、s3、将步骤s2处理后的陶瓷粉体置于120-200℃烘箱中保温10-30min；

13、s4、将步骤s3处理后的粉体用研磨机打碎，过200目筛；

14、s5、将步骤s4处理后的粉体置入300℃空气气氛烘箱保温2h(处理后的粉体为浅褐色)，或置入真空烘箱在500℃保温2h(处理好的粉体为深褐色)；

15、s6、将步骤s5得到的粉体与uv单体、光引发剂充分机械搅拌，其中粉体的体积固含量为45vol％-68vol％，光引发剂含量为uv单体的0.4％-1.5％；

16、s7、将步骤s6得到的浆料置入卧式球磨机进行慢速球磨5-24h；

17、s8、将浆料进行脱泡处理。

18、优选的，所述步骤s6中uv单体为hdda与pptta的混合物，且比例为4：1。

19、优选的，所述步骤s6中光引发剂为tpo0。

20、优选的，所述步骤s7中球料体积比为1：1，且球磨转速为15-30r/min。

21、(三)有益效果

22、本发明提供了一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料及制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该高精度光固化3d打印陶瓷浆料及制备方法，包括陶瓷粉体、乙醇、环氧树脂和固化剂，其中陶瓷粉体与乙醇的体积相等，环氧树脂为乙醇体积的1/40-1/20，且固化剂与环氧树脂比例为1：1，提高浆料的固化精度，提高陶瓷生坯的强度，不引入重金属及碱金属元素，并且不用额外添加分散剂或润湿剂就能实现较高固含量。

技术特征：

1.一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料，其特征在于：包括陶瓷粉体、乙醇、环氧树脂和固化剂，其中陶瓷粉体与乙醇的体积相等，环氧树脂为乙醇体积的1/40-1/20，且固化剂与环氧树脂比例为1：1。

2.根据权利要求1所述的一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料，其特征在于：其原料包括陶瓷粉体100g、乙醇25g、环氧树脂1g和固化剂1g。

3.根据权利要求1所述的一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料，其特征在于：其原料包括陶瓷粉体90g、乙醇25g、环氧树脂1g和固化剂1g。

4.根据权利要求1所述的一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料，其特征在于：其原料包括陶瓷粉体110g、乙醇25g、环氧树脂1g和固化剂1g。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料，其特征在于：所述陶瓷粉体为氧化铝粉。

6.一种制备权利要求1-4任意一项所述高精度光固化3d打印陶瓷浆料的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤s6中uv单体为hdda与pptta的混合物，且比例为4：1。

8.根据权利要求6所述的一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤s6中光引发剂为tpo0。

9.根据权利要求6所述的一种高精度光固化3d打印陶瓷浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤s7中球料体积比为1：1，且球磨转速为15-30r/min。

技术总结
本发明公开了一种高精度光固化3D打印陶瓷浆料及制备方法，包括陶瓷粉体、乙醇、环氧树脂和固化剂，其中陶瓷粉体与乙醇的体积相等，环氧树脂为乙醇体积的1/40‑1/20，且固化剂与环氧树脂比例为1：1，其制备方法为：S1、混合；S2、水浴搅拌；S3、置于烘箱中保温；S4、研磨机打碎；S5、置入真空烘箱保温；S6、将步骤S5得到的粉体与UV单体、光引发剂充分机械搅拌；S7、将浆料置入卧式球磨机进行慢速球磨；S8、将浆料进行脱泡处理，本发明涉及光固化3D打印材料技术领域。该高精度光固化3D打印陶瓷浆料及制备方法，提高浆料的固化精度，提高陶瓷生坯的强度，不引入重金属及碱金属元素，并且不用额外添加分散剂或润湿剂就能实现较高固含量。

技术研发人员：孙晓倩,成明,王庆,万力
受保护的技术使用者：十维（广东）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15